Alguma vez se perguntou como é que uma prensa de punção transforma folhas de metal em formas precisas? Neste artigo, irá descobrir o funcionamento interno das prensas de punção, desde o seu mecanismo de movimento rotativo para linear até ao papel vital de componentes como volantes e cambotas. Também abordaremos dicas de manutenção essenciais para garantir que a sua prensa de punção funciona de forma eficiente. No final, compreenderá os princípios fundamentais subjacentes às prensas de puncionamento e como mantê-las nas melhores condições.
O princípio de conceção da prensa de punção consiste em converter o movimento rotativo em movimento linear. O motor principal acciona o volante do motor, que depois acciona as engrenagens, a cambota (ou engrenagens excêntricas), a biela e outros componentes através da embraiagem, para conseguir o movimento linear da corrediça.
O movimento do motor principal para a biela é um movimento rotativo. É necessário que exista um ponto de transição entre a biela e a corrediça para a conversão do movimento rotativo em linear, o que pode ser conseguido através de dois mecanismos: um mecanismo de esferas ou um mecanismo de pinos (cilíndrico).
Através deste mecanismo, o movimento rotativo é convertido no movimento linear da corrediça.
O prensa de punção aplica pressão ao material, fazendo com que este sofra uma deformação plástica e obtenha a forma e a precisão pretendidas.
Por conseguinte, deve estar equipada com um conjunto de matrizes (constituídas por matrizes superiores e inferiores) para manter o material no lugar.
A máquina aplica pressão para deformar o material, e a força reactiva causada pela força aplicada durante o processamento é absorvida pelo corpo da prensa de punção.
Prensas de punção podem ser divididos em dois tipos: mecânicos e hidráulicos.
Por conseguinte, as prensas de punção podem ser classificadas da seguinte forma, com base na sua força motriz:
(1) Punção mecânico Prensas
(2) Prensas de punção hidráulicas
Para geral chapa metálica Nos processos de estampagem, a maioria utiliza prensas de punção mecânicas. As prensas de punção hidráulicas podem ser divididas em prensas de pressão de óleo e prensas de pressão de água, consoante o tipo de fluido utilizado.
Atualmente, as prensas de punção com pressão de óleo são utilizadas na maioria dos casos, enquanto as prensas de punção com pressão de água são utilizadas principalmente para máquinas grandes ou especiais.
As prensas de punção também podem ser classificadas em ação simples, ação dupla, ação tripla e outros tipos, de acordo com o modo de movimento da corrediça.
No entanto, o tipo mais utilizado é a prensa de punção de ação simples com apenas uma corrediça.
As prensas de punção de dupla e tripla ação são principalmente utilizadas para estender e moldar carroçarias de automóveis e peças de trabalho de grande escala, e o seu número é muito reduzido.
(1) Prensas de punção de virabrequim
Uma prensa de punção que utiliza um mecanismo de cambota é designada por prensa de punção de cambota e a maioria das prensas de punção mecânicas utiliza este mecanismo.
A razão pela qual o mecanismo de cambota é amplamente utilizado é que é fácil de fabricar, pode determinar corretamente a posição do ponto morto inferior e a curva de movimento do curso de deslizamento, e é geralmente adequado para vários métodos de processamento.
Por conseguinte, este tipo de estampagem é adequado para cortar, dobrar e esticar, forjamento a quenteforjamento a quente, forjamento a frio e quase todos os outros processos de prensagem por punção.
(2) Prensas de punção sem cambota
As prensas de punção sem cambota são também designadas por prensas de punção com engrenagem excêntrica.
Os dois tipos de estruturas e funções, prensas de punção de cambota e prensas de punção de engrenagem excêntrica, podem ser comparados da seguinte forma: em termos de rigidez do eixo, lubrificação, aparência, manutenção e outros aspectos, a prensa de punção de engrenagem excêntrica tem vantagens sobre a estrutura da cambota, mas a sua desvantagem é que é mais cara.
Quando o curso é mais longo, a prensa de punção de engrenagem excêntrica é mais vantajosa, enquanto que para máquinas com cursos mais curtos, como as máquinas de corte dedicadas, as prensas de punção de cambota são melhores.
Por conseguinte, as prensas de punção para cambota também são utilizadas em pequenas máquinas e em máquinas de alta velocidade punção de corte prensas.
(3) Prensas de punção para juntas de articulação
Uma prensa de punção que utiliza um mecanismo de junta de articulação para acionar o carro é chamada de prensa de punção de junta de articulação. Este tipo de prensa de punção tem uma curva única de movimento da corrediça perto do ponto morto inferior, onde a velocidade da corrediça se torna muito lenta (em comparação com as prensas de punção de cambota).
Pode determinar com exatidão a posição do ponto morto inferior do curso, tornando-o adequado para o processamento de compressão, como a estampagem e o acabamento. Atualmente, é utilizado sobretudo no forjamento a frio.
(4) Prensas de fricção
Uma prensa de punção que utiliza transmissão por fricção e mecanismo em espiral no acionamento da via é designada por prensa de fricção. Este tipo de prensa de punção é mais adequado para operações de forjamento e trituração, mas também pode ser utilizado para dobrar, formar, esticar e outros métodos de processamento, com uma funcionalidade versátil.
Devido ao seu baixo preço, foi amplamente utilizado antes da década de 1960.
No entanto, devido à sua incapacidade de determinar com precisão a posição do ponto morto inferior do curso, à fraca precisão de maquinagem, à baixa velocidade de produção e à tendência para sobrecarregar quando as operações de controlo são incorrectas ou requerem conhecimentos técnicos especializados, a sua utilização foi eliminada.
(5) Prensas de parafuso
Uma prensa de punção que utiliza um mecanismo em espiral no mecanismo de acionamento da corrediça é designada por prensa de parafuso (ou prensa de punção de parafuso). Atualmente, é raramente utilizada.
(6) Prensas de cremalheira e pinhão
Uma prensa de punção que utiliza um mecanismo de cremalheira e pinhão no mecanismo de acionamento da corrediça é designada por prensa de cremalheira e pinhão.
A prensa de parafuso e a prensa de cremalheira têm praticamente as mesmas características, que são geralmente semelhantes às das prensas hidráulicas.
No passado, eram utilizadas para prensar revestimentos, detritos e outros artigos, bem como para extrusão, prensagem de óleo, embalagem e prensagem de cascas (processamento de laminagem a quente), mas foram agora substituídas por prensas hidráulicas e já não são utilizadas, exceto em circunstâncias extremamente especiais.
(7) Prensas de ligação
Uma prensa de punção que utiliza vários mecanismos de ligação no mecanismo de acionamento da corrediça é designada por prensa de ligação.
O objetivo da utilização de um mecanismo de ligação é manter a velocidade de estiramento dentro do limite, encurtando o ciclo de processamento durante as operações de extensão, e reduzir as mudanças de velocidade durante as operações de estiramento.
Acelera o curso de aproximação desde o ponto morto superior até ao início do processamento e o curso de recuperação desde o ponto morto inferior até ao ponto morto superior, fazendo com que tenha um ciclo mais curto do que uma prensa de punção de cambota, melhorando assim a produtividade.
Este tipo de prensa de punção tem sido utilizado para a estampagem profunda de recipientes cilíndricos desde a antiguidade, com uma superfície de base estreita, mas recentemente tem sido utilizado para o processamento de painéis de carroçaria automóvel com uma superfície de base mais larga.
(8) Prensas de excêntricos
Uma prensa de punção que utiliza um mecanismo de came no mecanismo de acionamento do carro é designada por prensa de punção de came. A caraterística desta prensa de punção é fazer uma forma de came apropriada para obter facilmente a curva de movimento deslizante desejada.
No entanto, devido à dificuldade do mecanismo de excêntricos em transmitir grandes forças, este tipo de prensa de punção tem uma capacidade limitada. É normalmente utilizado na indústria do vestuário.
As prensas de punção podem ser classificadas em duas categorias: Tipo C (back-to-back) e tipo H (coluna reta) de acordo com a forma do corpo da máquina.
As máquinas de estampagem do tipo C, com base nas características do corpo da máquina (abertura frontal), são geralmente classificadas para uma pressão nominal inferior a 300T, sendo a pressão máxima de trabalho de cerca de 50% da pressão nominal.
As máquinas de estampagem do tipo H têm um corpo de máquina simétrico que pode suportar cargas excêntricas durante o funcionamento. A pressão nominal das prensas de punção do tipo H é geralmente superior a 300T.
A maioria das prensas de punção que utilizamos atualmente pertence a esta categoria, que é amplamente utilizada devido à sua estrutura mecânica simples, desempenho mecânico fiável e precisão.
Com o desenvolvimento contínuo da ciência e da tecnologia, algumas prensas modernas integraram sistemas "mecânicos, eléctricos, pneumáticos, hidráulicos" e estruturas de controlo numérico.
São mais fiáveis em termos de funcionamento, têm uma maior precisão de estampagem, funções mais abrangentes e um desempenho de segurança mais fiável.
A precisão de maquinação de uma prensa de punção está relacionada com as folgas entre a corrediça e a calha de guia da corrediça (geralmente com uma folga padrão abrangente de 0,02-0.13) e a deformação do corpo da prensa de punção durante a operação (especialmente para prensas de punção do tipo C, onde o desvio padrão entre a linha central do controle deslizante e a linha central da mesa de trabalho não deve ser superior a 3 ′), bem como o paralelismo entre o plano inferior do slide e a superfície de trabalho da mesa de trabalho, folgas entre o slide e a biela, folgas entre a biela e o virabrequim e a vibração central do volante.
Com base nos pontos anteriores, a inspeção diária/turno e a inspeção anual da prensa de punção devem refletir estes aspectos, e o conteúdo relacionado com estes itens de inspeção também deve ser refletido na inspeção diária. Por exemplo, o estado do óleo, o ruído, a vibração, a vibração do corpo, 2S, etc.
O ajuste da folga entre a corrediça e a calha de guia tem como principal objetivo a precisão. Se for ajustada demasiado apertada, gera calor.
Geralmente, para máquinas pequenas, a folga em cada lado é entre 0,02~0,05mm, enquanto que para máquinas grandes, a folga em cada lado deve ser entre 0,03~0,20mm.
O método de correção da folga total é o seguinte: Durante a produção, tocar com a mão no corpo da corrediça em movimento. Se houver uma sensação de vibração quando a corrediça atinge o ponto morto inferior, isso significa que a folga total é demasiado grande e tem de ser ajustada atempadamente.
Devido a uma utilização prolongada ou a uma sobrecarga, o engate pode ficar solto. Esta situação é geralmente considerada como sobrecarga. Além disso, se houver uma fuga de óleo na junta, também pode ser causada por sobrecarga.
Neste caso, o grau de bloqueio da porca de bloqueio da biela deve ser ajustado atempadamente, uma vez que está relacionado com questões de segurança.
O travão e a embraiagem de uma máquina de estampar são componentes importantes para o funcionamento seguro da máquina. São a causa dos principais acidentes de segurança, pelo que é necessário compreender a sua estrutura básica e confirmar o seu desempenho de segurança antes do funcionamento diário.
Se forem detectadas quaisquer condições anormais (tais como a lâmina não conseguir parar na posição especificada, som anormal durante o funcionamento, vibração anormal, movimento lento da lâmina, etc.), comunique-as imediatamente para manutenção.
Além disso, o pessoal de manutenção deve também prestar atenção aos sinais de folga excessiva entre as placas de fricção do travão e da embraiagem.
Estes sinais incluem o aumento da utilização de ar comprimido, o arrastamento do carro da máquina de estampagem e, em casos graves, o movimento contínuo do carro durante uma única operação, o que não é absolutamente permitido.
Se a folga for ajustada demasiado pequena, as placas de fricção do travão e da embraiagem emitem ruído de fricção, geram calor e provocam um aumento da corrente do motor, o que pode danificar a mola de retorno. (O padrão normal de folga é 1,5~3,0mm).
O desengate ocorre normalmente no ponto morto inferior quando as matrizes superior e inferior estão fechadas, fazendo com que a corrediça não funcione normalmente.
Neste momento, o motor pode ser invertido e a pressão de ar pode ser aumentada para levantar a corrediça em pequenos incrementos até ao ponto morto superior, seleccionando o modo "polegadas" no seletor de funcionamento.
É necessário verificar regularmente os parafusos dos acessórios da máquina-ferramenta, especialmente no caso de algumas máquinas de estampagem que funcionam a altas velocidades e frequências.
Estas máquinas são propensas a vibrações, o que pode facilmente fazer com que os parafusos se soltem. Quando os parafusos se soltam, se não forem corrigidos a tempo, podem ocorrer acidentes de segurança inesperados.
As partes móveis mecânicas podem frequentemente causar queimaduras ou mordeduras se a lubrificação não for atempada, pelo que é necessário efetuar a inspeção da parte de fornecimento de óleo.
Isto inclui a verificação da existência de "fugas, derrames, gotejamentos, bloqueios e outros fenómenos" nos copos de óleo, depósitos de óleo, tubos de óleo, filtros, vedantes de óleo, etc., e o seu tratamento atempado.
Quando a tubagem de ar comprimido da máquina-ferramenta tem fugas, provoca uma diminuição da pressão e afecta o funcionamento da máquina-ferramenta, provocando avarias, pelo que deve ser reparada imediatamente.
Além disso, o teor de água do ar comprimido também deve ser controlado (pode ser instalado um dispositivo de secagem e desumidificação por filtragem do ar). Esta é uma das principais causas do movimento lento e da corrosão das válvulas electromagnéticas, cilindros e outros dispositivos das máquinas-ferramentas.
A precisão da máquina de estampagem afecta diretamente a vida útil do molde e a precisão do processamento do produto. No entanto, com o passar do tempo, a precisão da máquina-ferramenta da máquina de estampagem deteriora-se.
Por conseguinte, é necessário realizar inspecções periódicas de precisão, descobrir problemas atempadamente e repará-los para garantir que a máquina-ferramenta tem uma precisão relativamente exacta, assegurando assim a precisão dos produtos produzidos.
Para a inspeção, manutenção e correção de máquinas-ferramentas, cada momento deve começar e terminar com 2S. Ou seja, antes da inspeção e manutenção, limpar e passar um pano em todas as partes da máquina-ferramenta, especialmente em algumas áreas muito sujas.
Além disso, observe se existem condições anómalas durante a limpeza e registe-as uma a uma.
Após a inspeção e manutenção, limpe imediatamente à volta da mesa da máquina e conte as ferramentas para evitar deixar ferramentas, trapos e outros itens dentro da máquina-ferramenta, o que pode causar um perigo desnecessário para o funcionamento e segurança da máquina-ferramenta.
Como fundador da MachineMFG, dediquei mais de uma década da minha carreira à indústria metalúrgica. A minha vasta experiência permitiu-me tornar-me um especialista nos domínios do fabrico de chapas metálicas, maquinagem, engenharia mecânica e máquinas-ferramentas para metais. Estou constantemente a pensar, a ler e a escrever sobre estes assuntos, esforçando-me constantemente por me manter na vanguarda da minha área. Deixe que os meus conhecimentos e experiência sejam uma mais-valia para a sua empresa.
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